软交换与下一代网络要点
下代网络基本技术与发展
列的业 务应用 服 务器组 成 ，提供 各 种
业务控 制逻辑 ， 成增 值业 务处 理 ， 完 同 时提供 开放 的第 三方 接 口 ，以易 于引
入 新 型 业 务
～
软 盘换
路 控 制
二 ——一
迫 濂 史 捷
ｌ 棱 杰挺 罐 催 目 熹
２控 制 层 ．
无 线 禧＾ 蜂 窝移 对
层 、 制层 、 控 传送层 （ 体层 ） 接八 层 四层对 网络进 行划 分 ， 媒 、 各层 之 间通过标 准 的开放接 口互 连 ， 参考 模型 见 图 ｌ 其 。这一 模型经 过几 年的论 证现 已被 业界广 为接 受 。
１ 业 务 层
在 Ｆ 代 网络 中 ，业 务 层 由一 系 一
制 中 心 ， 正 是 通 过 支 持 Ｈ２ ８ＭＥ Ｃ ＳＰ Ｓ０ ＿ ／ ＧＡ ０．Ｉ ，ｌ ４
网络模型 而是 如何 由现 有 网络演进 到下一代 网络 ，
力 争 在 口益 激 烈 的 业 务市 场 中 继 续 保 持 主 导 地 位 。
１ 混合网演 进策 略 ． 混合 网方案 也称综台节点方 案 ， 该方案 的核心 交 换机主要采用 Ａ Ｍ技术 ，但 同时具有 宽窄带 的接 人 Ｔ
能 力 ， 以 及 Ｔ Ｍ 中继 、 Ｔ 中继 和 １ 关 的 功 能 ＝ Ｄ Ａ Ｍ Ｐ网
网 络 融
Ａ
与
下
— —
Ｔ Ａ Ｂ Ｃ ， ３ ３等协议实现的。 Ｒ Ｎ．１ Ｃ Ｈ． ２
１会 话 初 始 协 议
这 种方 案的 特点是 提供 语音数 据 的综台 平 台和综台 接人 ， 由于 网络升级难 度大 、 费用 高 ， 一策 略并没得 这 到广 泛的认 同 ， 可作 为一种过渡策 略来考虑。
软交换和E-PON结合,实现新建小区的快速接入
软交换和E-PON结合,实现新建小区的快速接入摘要：文章指出，铁通四平分公司利用E－PON技术和软交换技术的结合，快速接入小区，在提高互联网市场占有率的同时，保证传输质量。
关键词：E－PON；软交换；结合随着电信业改革重组的进一步深入，整合后的三大运营商均加大了全业务经营的运营力度，竞争空前激烈。
如何快速接入是决定市场占有率的关键。
各大运营商纷纷引用新技术、新产品，以期通过技术提升效率，达到率先占有市场的目的，成为竞争中的赢家。
四平铁通分公司也不甘示弱，凭借E－PON的快速接入，迅速抢占四平市的新兴居民小区，完成互联网业务的小区接入覆盖，通过软交换平台与E－PON 设备OLT的完美对接，实现NGN语音业务的接入，形成了语音与数据业务的共同接入，实现了双网合一。
1 E－PON技术简介1.1 E－PON技术E－PON（Ethernet Passive Optical Network）即是指以太网无源光网络。
IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式：CSMA/CD模式或全双工模式。
EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。
在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。
E－PON网缉私组成结构见图1。
E－PON网络主要由局端设备OLT、光路设备分光器、终端设备ONU构成，是单纤双向传输的光传输模式。
下行方向：OLT发出的以太网数据报经过一个1∶n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。
N的典型取值在4～64之间。
这种行为特征与共享媒质网络相同。
在下行方向，以广播的方式，与EPON结构和匹配：即OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。
上行方向：利用无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。
E－PON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。
E－PON通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。
下一代网络与软交换软交换
典型企业案例介绍
案例二
中国移动软交换网络改造
背景介绍
中国移动作为国内最大的移动通信运营商之一，其网络规模和用户数 量庞大，对通信网络的质量和稳定性要求极高。
解决方案特点
中国移动采用了先进的软交换技术对现有通信网络进行改造，实现了 网络的平滑演进和升级，提高了网络的智能化和自适应性。
物联网业务需求
随着物联网技术的不断发展，物联网业务已成为未来发展 的重要方向之一，NGN能够提供可靠的物联网连接和数 据传输服务。
02
CATALOGUE
软交换技术原理及架构
软交换技术原理
基于分组交换
软交换技术采用分组交换原理，以IP网 络为基础构建通信网络，实现语音、数 据、视频等多媒体业务的融合传输。
络的发展。
产业链协同发展机遇挖掘
设备制造商与运营商合作
设备制造商和运营商可以共同研发和推广新技术、新设备 ，提升网络性能和用户体验，实现互利共赢。
跨行业合作
下一代网络将与各行业深度融合，为智能制造、智慧城市 、智慧医疗等领域提供强大支持，推动数字化转型。
创新业务拓展
基于下一代网络技术，运营商可以开发更多创新业务和应 用场景，如超高清视频、VR/AR、自动驾驶等，拓展收入 来源。
通信融合。
数据通信领域应用
基于软交换的数据通信
利用软交换技术实现数据通信的控制和管理，提供高速、稳定的 数据传输服务。
数据增值业务
通过软交换提供的开放接口和协议，实现数据增值业务的快速开发 和部署，如短信、彩信等。
多网融合数据通信
软交换
软交换1.概念软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。
简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。
软交换技术独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。
分层组网是建设低成本融合网络的核心理念2.基本要素软交换技术区别于其它技术的最显著特征，也是其核心思想的三个基本要素是：生成接口，接入能力，支持系统。
（1）生成接口软交换提供业务的主要方式是通过API与“应用服务器”配合以提供新的综合网络业务。
与此同时，为了更好地兼顾现有通信网络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。
（2）接入能力软交换可以支持众多的协议，以便对各种各样的接入设备进行控制，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。
（3）支持系统软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略（Policy－based）的实现方式来完成运行支持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。
作为分组交换网络与传统PSTN网络融合的全新解决方案，软交换将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，是新兴运营商进入话音市场的新的技术手段，也是传统话音网络向分组话音演进的方式。
在国际上，软交换作为下一代网络（NGN）的核心组件，已经被越来越多的运营商所接受和采用。
3. 体系结构软交换控制设备（Soft switch Control Device）这是网络中的核心控制设备（也就是我们通常所说的软交换）。
软交换++
软交换软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。
简单地看，软交换是实现传统程控交换机的"呼叫控制"功能的实体，但传统的"呼叫控制"功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。
基础软交换软交换技术是NGN网络的核心技术，为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。
软交换技术独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。
提出软交换的概念最早起源于美国。
当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件(Call Manager、Call Server)，实现PBX(Private Branch eXchange，用户级交换机)功能(IP PBX)。
对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。
由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。
受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。
业界提出了这样一种思想:将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议(MGCP、H248)且主要使用纯软件进行处理，于是，Soft Switch(软交换)技术应运而生。
发展软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ISC(International Soft Switch Consortium)的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU-T等国际标准化组织的重视。
下一代网络(NGN)的关键技术——软交换
下一代网络(NGN)的关键技术——软交换作者：卢郅睿来源：《价值工程》2010年第24期摘要:下一代网络(NGN)是一种综合、开放的网络架构,提供语言、数据和多媒体等业务。
软交换作为下一代网络的核心技术,受到业界的普遍关注。
本文对下一代网络(NGN)及其关键技术进行了介绍,并在此基础上,对其中最为重要的软交换技术的体系结构、实现功能以及特点作出分析和思考。
Abstract: NGN is an integrated, open network architecture which provides services such as language, data and multimedia. Soft switch, as the core technology of NGN is drawing the industry's attention. The paper introduces the NGN and its key technology, basing on this, the author analyzes the soft switch technology, its structure, function and features.关键词:NGN;软交换;体系结构Key words: NGN;soft switch;architecture中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)24-0172-010 引言随着信息业务的兴起与发展,在新世纪初,全世界网上传送的数据业务量已经超过语音业务,同时全球移动用户也超过了固定用户。
以IP业务为代表的数据业务量将超过或大大超过话音业务量的增长趋势,而宽带IP网络的建设,各种形式的宽带接入技术在网络中得到大量应用后, Internet基本接入业务的种类将越来越多。
为了支持层出不穷、越来越多的网络应用,世界各国都在探索与试验可持续发展的下一代网络,并提出了下一代网络的相关概念。
第三章HFC网络的基础知识
• 下一代网络（NGN）：可以提供语音、数据和多 媒体等各种业务的综合开放的网络构架。承载所 有业务的一个统一的宽带分组网络。 • 下一代网络基本特征（三化）： ①网络传输交换 分组化， ②业务综合化， ③功能分层化。 • 下一代网络分层结构：业务应用层、控制层、传 输服务层、媒体接入层。 • 下一代网络的要点：①业务与低层技术分离； ② 多种条件内容的分发和交换； ③支持多终端的一 致性服务； ④确保业务的质量和安全。
16
（3）光网络单元ONU
（Optical Network Unit）
• 数量：至少一个
• 作用：处于ODN的用户侧，为OAN提供直接的或 远端的用户侧接口。
• 功能：终结来自 ODN的光纤，处理光信号并为多 个居民住宅用户和小企业用户提供业务接口。具 有光/电和电/光转换功能，还要完成对语音信号的 数/模和模/数转换、复用、信令处理和维护管理功 能。
4
我国“三网融合”战略
• 采用先进的信息网络技术，低成本、广覆盖，满 足多种业务和服务需求的网络。 • 积极研究推进三网融合，着力构建以数字电视网 为基础的下一代网络。
– 构建以数字电视网为基础的下一代网络框架体系 – 逐步开展以数字电视网为基础的下一代网络相关试验 及应用 – 开展以数字电视网为基础的下一代网络关键技术研究 – 积极开展新兴媒体技术应用研究
•
比较明确的表示方法：N+x，
–
其中，N为光节点，x是光节点后串接放大器 的级数。
8
采用HFC的原因
• 1、电缆网串接放大器多，造成总体可靠性差。 • 2、电缆网产生的信号损伤逐级累加，造成总体技 术指标低。 • 3、电缆网侵入干扰多，造成的泄漏难以控制。 • 4、电缆网常遭到雷击，安全性差。 • 5、电缆网采用树枝型结构，不利于双向交互业务 的开展。 • 6、电缆网在建设和维护成本上不占优势。
通信网络中软交换技术的基本原理和发展趋势
４ 结语
软交换是一种新型的技术，为以后 的通信 网络业务 的扩 展和其他技术 向全交换系统过渡打下了基础 ，也 为今后 的视 频等方面 的网络与软交换之间的融合提 供了一定的条件 ，有 利于为用户提供更加全面、 先进 的信心服务 ， 有助于推动我 国 通信 网络 的发展 。 参考 文献 ：
能够 使用统一 的维护和 管理系统 ， 可 以节余成本。 在 网络环境
中， 不仅需要设备的稳定实用， 更要求管理 以及维护简单， 在这 样的要求下网络运营做出了变化 ， 软交换技术就在这样 的环境
诞生了， 并受到了人们 的高度关注 ， 软交换技术是将分组 网作
为基础， 采用程控软件来控制和处理媒体 ， 同时提供与之相对 应的设备和系统， 因此， 这种技术能从传输层 中， 把对呼叫控制 的功能分离出来 ， 采用软件来进行控制， 实现呼叫传输与 呼叫 控制的分离， 为软件编程 、 交换等功 能构建分离平台。软交换 技术不仅能够提供传输控制功能，还 能够对 网关 宽带做 出管 理、 选录和详细对呼叫情况进行记录， 还可 以把应用层和业务 接 口结合起来 ， 还可 以封装 网络资源 ， 为开展新业务打下基础。
在整体的呼叫中， 其 中有很大的一部分是本地呼叫， 其 中这个
过程中的电路加倍就会增加一定的建设成本 ， 先由Ｒ Ａ Ｎ到ＭＳ Ｃ，
２在 通信 网络 中采用软 交换 的优 点
２ ． １运营 费用 低
相 比于 传 统 的设 备 交 换 ， 软交换技术在功耗 、 集 成 度 等 方
接着再 由 ＭＳ Ｃ到 Ｐ Ｓ Ｔ Ｎ， 这个过程 中通信 电路都是在 围绕着 本地 。而在软交换技术中， 它的结构体系是把 ＭＳ Ｃ当做一个
２ ． ２ 建设 成本 低
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基于软交换的开放业务支撑环境
业务支撑环境主要包括： 应用服务器 业务管理服务器 业务生成环境 它们互相配合，共同快速完成向用户提供的增值业务。
南华大学电气工程学院
基于软交换的开放业务支撑环境
应用服务器：是业务支撑环境的主体。通过开放的协
议或API与软交换交互来间接地利用底层网络资源，从 而实现业务与呼叫控制的分离。
根据应用服务器和软交换之间接口不同分类，可以分为 SIP应用服务器和Parlay应用服务器。前者与软交换之间采用 SIP协议进行交互，而后者则将Parlay API作为与软交换之间 的接口。 SIP有两种业务开发技术：SIP CGI和SIP Servlet API规范
南华大学电气工程学院
软交换呼叫控制原理
软交换呼叫控制的基本原理概括如下： （1）通过信令网关交互必要的控制信息。在与电路交互 网互通的情况下，软交换要与信令网进行信令消息的互 通，处理接收到的信令消息，或将消息转换为适合在电 路交换中的消息格式。 （2）进行协议的转换工作。 （3）控制媒体网关检测呼叫的建立和释放等操作。软交 换需要与连接主叫和被叫的媒体网关进行通信，控制其 为呼叫的建立分配必要的资源。
软交换与下一代网络
电气工程学院本11级通信01班 张星海 学号：20114400125
目 录
概述 软交换的基本概念 网关技术 软交换呼叫控制原理 基于软交换的开放业务支撑环境 应用编程接口 总结
南华大学电气工程学院
概 述
NNG（next generation network） 即下一代网络，是电 信发展史上的一个里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。
南华大学电气工程学院
软交换呼叫控制原理
这里介绍的软交换主要是指控制平面的软交换 设备。软交换通过软件来实现对各种呼叫建立，完 成呼叫的交换过程。 软交换最重要的功能就是呼叫控制功能，为了 实现呼叫控制与具体的网络实现无关，软交换要先 进行协议转换的操作，然后将呼叫控制消息转换为 抽象的中间消息进行统一处理。上层软件看到一条 消息时，只根据呼叫处理流程进行下一步处理。
UDP
MGCP终端
（4）SIP 应用服务器 软交换 SIP 软交换
SIP终端
SIP
SIP终端 南华大学电气工程学院
网关技术
软交换中的网关按处理信息类型不同分为两类： 一、媒体网关： （1）中继网关 （2）综合接入网关 （3）住户网关 二、信令网关： （1）NO.7信令网关 （2）用户信令网关
南华大学电气工程学院
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软交换基本概念
软交换功能： （1）媒体网关接入功能 （2）呼叫控制和处理功能 （3）协议功能 （4）业务提供功能 （5）互通功能 （6）支持开放的业务/应用功能 （7）认证与授权功能 （8）计费功能等，其中，以前五种为主要功能
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Байду номын сангаас
软交换基本概念
图9.2 软交换功能结构示意图
NGN实现了传统的以电路交换为主的PSTN网络向以分组交换 为主的IP电信网络的转变，使得在IP网络上发展语音、视频、 数据等多媒体综合业务成为可能。
南华大学电气工程学院
概 述
NGN业界公认的主要特征有： （1）业务和终端趋于IP化； （2）高速宽带，能综合实时业务、非实时业务、宽带业 务、窄带业务以及多媒体业务； （3）业务网采用业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离 的体系结构； （4）安全可信的网络； （5）能够保证电信级的服务质量； （6）有良好的生态模拟和商业价值链。
网关技术
媒体网关：
由软交换控制，处理各种用户和网络的接入需求。 主要功能： （1）接入功能 （2）媒体流映射功能 （3）受控操作功能 （4）管理和统计功能
南华大学电气工程学院
网关技术
信令网关：
功能就是完成信令消息的转换。 信令网关主要使用信令传输协议（SIGTRAN） 来实现信令的交互。SIGTRAN协议栈由下至上分为 三层：IP协议层、信令传输层、信令适配层。 通过SIGTRAN，可以完成NO.7信令和ISDN用 户信令与IP网互通的需要。
南华大学电气工程学院
软交换基本概念
软交换支持的协议：
（1）H.323 （协议栈图如下）
G.7xx H.26x
H.225.0 H.245 T.120 RTCP RAS
（2）MGCP
软交换 MGCP
MGCP媒体网关
RTP TCP IP （3）H.248/Megaco 软交换 H.248 媒体网关
H.248/megaco终端
南华大学电气工程学院
软交换基本概念
四 个 功 能 层 面
图9.1 软交换系统结构示意图 南华大学电气工程学院
软交换基本概念
我国信息产业部电信传输研究所对其定义为：“软交换 是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，独立于传送 网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认 证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所 能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”
功能:
(1)提供增值业务及其驻留和运行环境。 (2)提供对业务生命周期管理的支持。 (3)提供对第三方驻留、运行和管理的支持。 (4)提供基于Web、结合代理技术的个性化业务。 (5)业务冲突的避免、检测和解决。 (6)提供不同层次的业务开发接口。
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基于软交换的开放业务支撑环境
应用服务器的分类：
定义：广义上看，软交换泛指一种体系结构，如图9.1所示
业务/应用层、控制层、传输层、媒体/接入层； 狭义上看，软交换指软交换设备，定位在控制层。
南华大学电气工程学院
软交换基本概念
软交换特点：
（1）最大优势是将应用层和控制层与核心网络分开，有利于 快速方便地引进新业务； （2）将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各 个部件可以按照相应功能划分，各自独立发展； （3）部件间的协议接口基于相应标准，部件化使得电信网络 逐渐走向开放，运营商可以根据业务需要自由组合各部分 的功能产品来组建网络，且部件间协议接口的标准化方便 了各种异构网互通； （4）可以为模拟用户、数字用户、移动用户、IP网络用户、 ISDN用户等多种网络用户提供业务； （5）可以利用标准的全开放应用平台为客户定制各种新业务 和综合业务，最大限度地满足用户需求。